JP4445599B2 - 折り畳み自転車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は折り畳み自転車に関し、特に畳んだ状態での運搬をより便利とする折り畳み自転車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平５５−３１６６４号公報において、折り畳み時に、一端で枢着された二つの部材及び車輪が平行しかつ同一平面にあるようにすることによって、折り畳み状態を小型化し、その折り畳み作業に特別の工具を用意しないようにする二輪車が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような折り畳み二輪車では、折り畳んだ状態において前輪と後輪とが同一平面にあるため、床上において運搬する場合、その方向に移動させねばならず、使い勝手が悪い。
また、前輪及び後輪に接続する部材同士が一端で枢着されているだけであるため、使用時にサドルを介して下方に重力が加わると強度的に不安が生じる構造である。
【０００４】
この発明は上記のような課題を解決する為になされたもので、床上における運搬が容易でかつ使用時における強度に不安のない構造を有する折り畳み自転車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する為に、請求項１記載の発明は、一端がハンドルに接続され、他端が前ホークに接続されるハンドルポストと、ハンドルポストが回動自在に挿通されるヘッドパイプと、ヘッドパイプの上方部に接続され、サドルが取付けられる主フレームと、一端が後ホークに接続され、他端が主フレームの他端に対してその軸回りに回動自在に係合するホーク支持フレームと、ヘッドパイプの下方部と主フレームの下方部とに接続され、その両端の距離を自在に調節することができ、ギアが取付けられる下フレームとを備え、ヘッドパイプ、主フレーム及び下フレームによってほぼ台形形状のフレーム面が形成され、主フレームはヘッドパイプに対して下フレームはヘッドパイプ及び主フレームに対して、各々フレーム面内において回動自在に接続され、下フレームは、主パイプと、主パイプに挿入自在の補助パイプと、主パイプに対して挿入された補助パイプを任意の位置で固定する締付ボルトとからなり、下フレームは、ヘッドパイプの軸方向に対して移動自在に係合するものである。
【０００６】
以上のように構成すると、下フレームの両端の距離を短くすることによって、台形形状のフレーム面が近似矩形形状の少くとも３辺を構成する形状（以下「矩形形状」と称する）に近づき、又前ホーク及び後ろホークをヘッドパイプ及び主フレームの各々に対して９０度回転させることによって前輪及び後輪の向きが並列状態に変化する。又、下フレームのヘッドパイプに対する係合位置を上方に変えると、ヘッドパイプの下方部と主フレームの下方部とが近づく。
【０００８】
請求項２記載の発明は、一端がハンドルに接続され、他端が前ホークに接続されるハンドルポストと、ハンドルポストが回動自在に挿通されるヘッドパイプと、ヘッドパイプの上方部に接続され、サドルが取付けられる主フレームと、一端が後ホークに接続され、他端が主フレームの他端に対してその軸回りに回動自在に係合するホーク支持フレームと、ヘッドパイプの下方部と主フレームの下方部とに接続され、その両端の距離を自在に調節することができ、ギアが取付けられる下フレームとを備え、ヘッドパイプ、主フレーム及び下フレームによってほぼ台形形状のフレーム面が形成され、主フレームはヘッドパイプに対して下フレームはヘッドパイプ及び主フレームに対して、各々フレーム面内において回動自在に接続され、下フレームは長さ調整できる第１のパイプと長さ調整できる第２のパイプとからなり、第１のパイプと第２のパイプとはフレーム面内において移動できるように回動自在に接続されるものである。
以上のように構成すると、下フレームの両端の距離を短くすることによって、台形形状のフレーム面が矩形形状に近づき、又前ホーク及び後ろホークをヘッドパイプ及び主フレームの各々に対して９０度回転させることによって前輪及び後輪の向きが並列状態に変化する。又、第１パイプ及び第２パイプに上下方向に力を加えると下フレームは折れ曲がった状態に変化する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成において、ハンドルポストは、その軸方向長さを自在とする構造を有し、ヘッドパイプは、第１のヘッドパイプと第１のヘッドパイプに係合する第２のヘッドパイプとからなる伸縮自在構造を有し、主フレームはホーク支持フレームに対してその軸方向への係合程度を自在とする構造を有するものである。
【００１０】
以上のように構成すると、フレーム面が矩形形状に近づくように変形するとともに、フレーム面の高さ方向の長さが小さくなる。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、下フレームの両端の距離を短くすることによって、台形形状のフレーム面が矩形形状に近づき、また前輪及び後輪の向きを平行状態に変化させることができるので、全体がコンパクトになりかつ前輪及び後輪を利用しての運搬が容易となる。又、下フレームの長さの調節範囲をあまり大きくしなくても、下フレームを上方に移動させればフレーム面が矩形形状に近づくので、フレーム構造が効率的なものとなる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、下フレームの両端の距離を短くすることによって、台形形状のフレーム面が矩形形状に近づき、また前輪及び後輪の向きを平行状態に変化させることができるので、全体がコンパクトになりかつ前輪及び後輪を利用しての運搬が容易となる。又、第１パイプ及び第２パイプに力を加えると下フレームは折り曲がった状態になるので、フレーム面を容易に矩形形状に近づかせることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、フレーム面が矩形形状に近づくように変形すると共にフレーム面の高さ方向の長さが小さくなるので、前後方向のみならず上下方向にもコンパクトに折り畳むことが可能となり、より運搬がしやすくなる。また、上記変形の途中でフレーム面の形状を固定することによって、使用時の自転車の高さを所望のものにできるので使い勝手が良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１の実施の形態による折り畳み自転車の概略構造を示した図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩラインの断面図であり、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩラインの断面図であり、図４は図１のＩＶ−ＩＶラインからみた図である。
【００１５】
これらの図を参照して、ハンドル２２にその一端が接続され、かつ他端に前輪２５が取付けられる前ホーク２４に接続されるハンドルポスト２３が、ヘッドパイプ２１に対して回動自在に挿通されている。ヘッドパイプ２１の上方部には、軸２９を介してパイプをＬ字状に曲げた主フレーム２８が回動自在に接続され、主フレーム２８には支持部品３１を介してサドル３０が取付けられている。主フレーム２８の他端には、後輪３５が取付けられる後ホーク３２に接続するホーク支持フレーム３３が回動自在に挿入されている。ボルト３４はホーク支持フレーム３３が主フレーム２８から不用意に脱落するのを阻止する為のものである。
【００１６】
また、図２に示されているように、ボルト３４は主フレーム２８に固定された台座４９にネジ係合している。ホーク支持フレーム３３にはボルト３４が貫通する水平方向に延びる開口５０が形成されている。従って、ホーク支持フレーム３３は開口５０の第１の端部５１から第２の端部５２の間で紙面を貫通する方向を軸として回動できる構造となっている。
【００１７】
ヘッドパイプ２１の下方部と主フレーム２８の下方部との間を掛け渡すように下フレーム３７が取付けられている。下フレーム３７は、ヘッドパイプ２１に対して締付バンド４１を介して締付ボルト４２によって回動自在に接続される主パイプ４３と、主パイプ４３に挿入自在とされ、その他端が主フレーム２８の下方部に取付けられた突出片５４に対して、回転用ボルト５３を介して回動自在に接続される補助パイプ４５とから構成されている。主パイプ４３の主フレーム２８側の端部には、挿入された補助パイプ４５を任意の位置で固定する為の締付ボルト４４が取付けられている。また主パイプ４３には後輪３５を駆動ベルト４０を介して駆動するためのギア３９が取付けられている。また補助パイプ４５の上方には上部突起体４６が取付けられ、その下方面には下部突起体４７が取付けられている。
【００１８】
図３に示されているように、主フレーム２８には上部突起体４６の先端が挿入され得る開口５５が形成され、ホーク支持フレーム３３には、図を貫通する方向を軸として反時計方向回りに９０度回転したとき、開口５５と整列して上部突起体４６が挿入し得る開口３６が形成されている。尚図１の状態においては、補助パイプ４５の下方に取付けられている下部突起体４７の先端は、後ホーク３２に形成されている固定用穴４８に挿入されている。従って、この状態では、後ホーク３２に接続されているホーク支持フレーム３３は主フレーム２８内において回動できない状態になっている。これによって、後輪３５の走行方向に対するブレは生じない。
【００１９】
図５は図１の状態からこの折り畳み自転車２０を折り畳もうとした途中の状態を示した図である。
図を参照して、折り畳む際には、図１の状態で、まず締付ボルト４２を緩めて、締付バンド４１をハンドルポスト２３に対してその軸方向に移動自在の状態とし、かつ主パイプ４３を締付バンド４１に対して回動自在の状態とする。そして締付ボルト４４も緩めて、補助パイプ４５の主パイプ４３に対する挿入程度を自在とする状態にする。この状態から、締付バンド４１をヘッドパイプ２１に対してその上方部へ移動させる。この時、下フレーム３７の両端の距離が変化するが、締付ボルト４４を緩めているため、この両端の距離の変化は主パイプ４３に対する補助パイプ４５の挿入度合によって吸収される。これによってクランク軸３８と後輪３５の距離を一定に保った状態で主パイプ４３を上部に移動させることができる。この時、下部突起体４７は後ホーク３２に形成された固定用穴４８から脱出した状態となっているため、後ホーク３２に接続するホーク支持フレーム３３は主フレーム２８内において回動自在の状態となる。
【００２０】
図６は図５の状態から最終形状へ折り畳んだ状態を示した図であり、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩラインの断面図であり、図８は図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩラインの断面図である。
これらの図を参照して、図５の状態から、前輪２５及び後輪３５の向きを紙面を貫通する方向に向けさらに締付バンド４１を上部へ移動させ、最終的に主フレーム２８の下方に延びる部分とヘッドパイプ２１とがほぼ平行となる状態にすることによって折り畳みが完了する。この状態では、図７に示されているように、ホーク支持フレーム３３は反時計方向回りに回転している。尚、この場合、図１において後ホーク３２の手前側部分と補助パイプ４５の下部とを、例えばチェーン等で連結しておくと、図５のように補助パイプが上方に移動するにつれて後輪３５は自動的に図６に示す方向に回転するので使い勝手がより向上する。そして図８に示されているように、整列された主フレーム２８の開口５５及びホーク支持フレーム３３の開口３６を貫通するように、補助パイプ４５に取付けられた上部突起体４６が挿入される。従ってこの状態では、ホーク支持フレーム３３は回動できない状態となる。これによって図６に示された後輪３５の向きが保持される。
【００２１】
尚、前輪２５の向きは、ハンドル２２を回転させることによってハンドルポスト２３を介して容易に調整することができる。このように折り畳みが完了すると、フレームは折り畳む前のほぼ台形形状から矩形形状に変化しかつ、前輪２５と後輪３５の向きが相互に平行状態となる為、全体がコンパクトになり、かつ床面上を前輪２５及び後輪３５を用いて運搬することが容易となる。
【００２２】
図９はこの発明の第２の実施の形態による折り畳み自転車の概略構造を示した図である。
先の第１の実施の形態によるものと異なる点は、この実施の形態では、主フレームを一体の物ではなく、上フレーム６２と主フレーム６１とで構成した点にある。すなわち、主フレーム６１を一本のパイプを用い、その主フレーム６１の上方部とハンドルポスト２３の上方部とを、軸２９及び締付ボルト６３を介して上フレーム６２によって接続する点にある。さらに、補助パイプ４５は主フレーム６１に対して締付ボルト６４を介して回動自在に取付けられている点である。このように構成することによって、主フレームを一体のもので構成するよりもコスト的に有利なものとなる。
【００２３】
図１０は図９で示した折り畳み自転車を折り畳んだ最終状態を示した図である。
図を参照して、主フレームが上フレーム６２と主フレーム６１とで構成されている為、ハンドルポスト２３と上フレーム６２と、主フレーム６１とから構成されるフレームは正確な矩形形状の三辺を構成するものとなり、すっきりとしたものとなる。
【００２４】
図１１はこの発明の第３の実施の形態による折り畳み自転車の概略構成を示した図であり、図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩラインから見た図であり、図１３は図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩラインの断面図である。
これらの図を参照して、この実施の形態においては、ヘッドパイプが第１のヘッドパイプ８１と第１のヘッドパイプ８１が挿入自在とされる第２のヘッドパイプ８２とから構成されている。これによって、ヘッドパイプの軸方向長さを自在に調整することができる。これに伴って、ハンドル２２に接続するハンドルポストも第１のハンドルポスト７９と第１のハンドルポスト７９が挿入される第２のヘッドパイプ８２とから構成され、ハンドルポストもその軸方向に長さ調整が自在とされる。尚第１のハンドルポスト７９はハンドル２２の操作によってその軸方向に対する回動力を第２のハンドルポスト８０に伝達しなければならない為、図１３に示されているようにそれらは楕円形状となっている。
【００２５】
一方、主フレーム２８は第１の実施の形態によるものと同様に一体のもので構成されているが、その下部はホーク支持フレーム７８に対して挿入自在の構造となっている。
さらに、下フレーム６７は、第２のヘッドパイプ８２の下方部に対して回転用ボルト５３を介して回動自在に接続される第１のパイプ６５と、ホーク支持フレーム７８の下方部に締付ボルト６４を介して接続される第２のパイプ６６とから構成され、第１のパイプ６５と第２のパイプ６６とは回転用ボルト７５を介して回動自在に接続されている。
【００２６】
第１のパイプ６５は第１の主パイプ６８と、第１の主パイプ６８に挿入自在とされる第１の補助パイプ６９と、第１の補助パイプ６９を挿入した任意の位置で固定して第１のパイプ６５の軸方向長さを調節するための第１の締付ボルト７２とから構成される。一方、第２のパイプ６６は第２の主パイプ７０と、主パイプ７０に挿入自在とされる第２の補助パイプ７１と、第２の補助パイプ７１を挿入した任意の位置に固定して第２のパイプ６６の軸方向長さを調節する為の第２の締付ボルト７３とから構成されている。又第１の主パイプ６８の上面に固定された固定片７６と第２の主パイプ７０の上面に固定された固定片７６とを挿通して、これらを一体化する挿通ボルト７４が着脱自在に取付けられている。
【００２７】
このように、下フレーム６７は第１のパイプ６５と第２のパイプ６６とが回転用ボルト７５を介して接続され、この上部が挿通ボルト７４によって第１のパイプ６５と第２のパイプ６６とが直線状態となるように連結されている。従って、下フレーム６７の構造は先の各実施の形態によるものに比べて、その両端から加えられる力に対して若干折れ曲がる様にしてその力を吸収する。その為、例えば第２のハンドルポスト８０に前方からの衝撃が加わった場合において、この衝撃力は、ある程度第１のパイプ６５及び第２のパイプ６６の変形で吸収されることになり、安全性の面でも好ましいものである。
【００２８】
図１４は図１１の折り畳み自転車を折り畳んだ第１の状態を示した図である。折り畳む際には、図１１の状態において、まず挿通ボルト７４を固定片７６及び固定片７７から取り外す。これによって第１の主パイプ６８と第２の主パイプ７０とは回転用ボルト７５を中心として回動自在の状態となる。そして第１の締付ボルト７２及び第２の締付ボルト７３を緩める。これによって第１の主パイプ６８と第１の補助パイプ６９及び第２の主パイプ７０と第２の補助パイプ７１との挿入状態も自在となり、第１のパイプ６５及び第２のパイプ６６の軸方向長さが自在に調整できる状態となる。さらに締付ボルト６４を緩めて、第１のパイプ６５及び第２のパイプ６６を上方に持ち上げるように力を加える。すると第１のパイプ６５及び第２のパイプ６６は回転用ボルト７５を中心として上方に折り曲がったような形状に変化する。この変化にともない、第２のヘッドパイプ８２とホーク支持フレーム７８とは相互に近づく様に移動する。この最終状態を示したのが図１４である。第１のパイプ６５及び第２のパイプ６６を最終状態まで折り曲げると、第２のヘッドパイプ８２とホーク支持フレーム７８とはほぼ平行な状態となる。この状態で、第１の締付ボルト７２、第２の締付ボルト７３及び締付ボルト６４を締め付ければ、この折り畳んだ状態が保持される。
【００２９】
図１５は図１１の折り畳み自転車の折り畳んだ状態の最終状態を示した図である。
図１４で示した状態では、第２のヘッドパイプ８２及びホーク支持フレーム７８が平行状態となる為、それらに対して第１のヘッドパイプ８１及び主フレーム２８の下方への挿入程度を大きくすることができる。これにともない、ハンドル２２に接続される第１のハンドルポスト７９も第２のハンドルポスト８０により深く挿入させる。そして、前輪２５及び後輪３５の向きも紙面を貫通する方向に変化させる。これによって、図１５のように前後方向のみならず、上下方向の大きさも低くなり、よりコンパクトとなる。そしてこの状態でも前輪２５及び後輪３５の向きを紙面に対して平行に並列された状態となる為、例えば主フレーム２８を手で持って容易に運搬することができる。
【００３０】
尚、上記の第３の実施の形態の自転車では使用時においてサドルの高さ、即ち、主フレーム２８の高さを使用者に応じて調整することができる。それには図１１の状態において第１の締付けボルト７２及び第２の締付けボルト７３を緩めて、第１のパイプ６５及び第２のパイプ６６を長さ調整できる状態にする。そして、自転車の高さを低くするには、第１のパイプ６５及び第２のパイプ６６の長さを短くして、下フレームの両端の距離を短くする。すると、第２のヘッドパイプ８２とホーク支持フレーム７８とが近付くように変化する。ところが主フレーム２８は一体構造であるため、変化したフレームの台形形状に従って、主フレーム２８及び第１のヘッドパイプ８１の各々の、ホーク支持フレーム７８及び第２のヘッドパイプ８２への挿入程度が大きくなるように定まる。これによって主フレーム、即ち自転車の高さを低くすることができる。ハンドルポストも長さ調整できる構造となっているため、ヘッドパイプが短くなったのに合わせて、その長さも短くすれば良い。
【００３１】
図１６はこの発明の第４の実施の形態による折り畳み自転車の概略形状を示した図である。
この実施の形態が第３の実施の形態による折り畳み自転車と異なる点は、主フレームを上フレーム８３と主フレーム８４の二つの部材によって構成された点にある。他の構造については第３の実施の形態によるものと同様であるので、ここでの説明は繰り返さない。
【００３２】
図１７はこの発明の第５の実施の形態による折り畳み自転車の概略構造を示した図である。
先の第３の実施の形態によるものと異なっている点は、ヘッドパイプの構造として、第２のヘッドパイプ８２が第１のヘッドパイプ８１に挿入される点と、主フレーム２８にホーク支持フレーム７８が挿入される点である。他の構造については第３の実施の形態によるものと同一であるので、ここでの説明は繰り返さない。
【００３３】
このように構成しても、第３の実施の形態による折り畳み自転車と同様に高さ調整できるとともにコンパクトに折り畳め且つ運搬が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態による折り畳み自転車の概略構造を示した図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩラインの断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩラインの断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶラインからみた図である。
【図５】図１で示された折り畳み自転車の折り畳み途中の状態を示した図である。
【図６】図１の折り畳み自転車の折り畳みが完了した状態を示した図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩラインの断面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩラインの断面図である。
【図９】この発明の第２の実施の形態による折り畳み自転車の概略構造を示した図である。
【図１０】図９で示された折り畳み自転車の折り畳みが完了した状態を示した図である。
【図１１】この発明の第３の実施の形態による折り畳み自転車の概略構造を示した図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩラインから見た図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩラインの断面図である。
【図１４】図１１で示された折り畳み自転車の折り畳み途中の状態を示した図である。
【図１５】図１１で示された折り畳み自転車の折り畳みが完了した状態を示した図である。
【図１６】この発明の第４の実施の形態による折り畳み自転車の概略構造を示した図である。
【図１７】この発明の第５の実施の形態による折り畳み自転車の概略構造を示した図である。
【符号の説明】
２０・・・折り畳み自転車
２１・・・ヘッドパイプ
２２・・・ハンドル
２３・・・ハンドルポスト
２４・・・前ホーク
２８・・・主フレーム
３０・・・サドル
３２・・・後ホーク
３３・・・ホーク支持フレーム
３７・・・下フレーム
３９・・・ギア
４３・・・主パイプ
４４・・・締付ボルト
４５・・・補助パイプ
６５・・・第１のパイプ
６６・・・第２のパイプ
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (3)

1. 一端がハンドルに接続され、他端が前ホークに接続されるハンドルポストと、
   前記ハンドルポストが回動自在に挿通されるヘッドパイプと、
   一端が前記ヘッドパイプの上方部に接続され、サドルが取付けられる主フレームと、
   一端が後ホークに接続され、他端が前記主フレームの他端に対してその軸回りに回動自在に係合するホーク支持フレームと、
   前記ヘッドパイプの下方部と前記主フレームの下方部とに接続され、その両端の距離を自在に調節することができ、ギヤが取付けられる下フレームとを備え、
   前記ヘッドパイプ、前記主フレーム及び前記下フレームによってほぼ台形形状のフレーム面が形成され、
   前記主フレームは前記ヘッドパイプに対して、前記下フレームは前記ヘッドパイプ及び前記主フレームに対して、各々前記フレーム面内において回動自在に接続され、
   前記下フレームは、主パイプと、前記主パイプに挿入自在の補助パイプと、前記主パイプに対して挿入された前記補助パイプを任意の位置で固定する締付ボルトとからなり、
   前記下フレームは、前記ヘッドパイプの軸方向に対して移動自在に係合する、折り畳み自転車。
2. 一端がハンドルに接続され、他端が前ホークに接続されるハンドルポストと、
   前記ハンドルポストが回動自在に挿通されるヘッドパイプと、
   一端が前記ヘッドパイプの上方部に接続され、サドルが取付けられる主フレームと、
   一端が後ホークに接続され、他端が前記主フレームの他端に対してその軸回りに回動自在に係合するホーク支持フレームと、
   前記ヘッドパイプの下方部と前記主フレームの下方部とに接続され、その両端の距離を自在に調節することができ、ギヤが取付けられる下フレームとを備え、
   前記ヘッドパイプ、前記主フレーム及び前記下フレームによってほぼ台形形状のフレーム面が形成され、
   前記主フレームは前記ヘッドパイプに対して、前記下フレームは前記ヘッドパイプ及び前記主フレームに対して、各々前記フレーム面内において回動自在に接続され、
   前記下フレームは、長さ調整できる第１のパイプと長さ調整できる第２のパイプとからなり、前記第１のパイプと前記第２のパイプとは前記フレーム面内において移動できるように回動自在に接続される、折り畳み自転車。
3. 前記ハンドルポストは、その軸方向長さを自在とする構造を有し、
   前記ヘッドパイプは、第１のヘッドパイプと前記第１のヘッドパイプに係合する第２のヘッドパイプとからなる伸縮自在構造を有し、
   前記主フレームは、前記ホーク支持フレームに対してその軸方向への係合程度を自在とする構造を有する、請求項２記載の折り畳み自転車。

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